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退火工藝對(duì)冷壓純SnSe功率因子的影響

更新時(shí)間:2019-04-18點(diǎn)擊次數(shù):2811

【摘要】

SnSe作為氧族熱電材料的一員,熱電優(yōu)值高達(dá)到了2.6,引起了廣大科研人員的關(guān)注。 此文講述了通過冷壓純SnSe粉末形成載流子濃度為5.37x1017cm-3的多晶SnSe,并做退火處理,觀察并測試退火后樣品的形貌、電導(dǎo)率、塞貝克系數(shù)以及導(dǎo)熱系數(shù)。發(fā)現(xiàn)退火對(duì)微觀結(jié)構(gòu)和熱電性能影響巨大,退火導(dǎo)致結(jié)構(gòu)重新排布,提高了塞貝克系數(shù),達(dá)到了3倍,并提高了導(dǎo)熱系數(shù)。在772K的熱電優(yōu)值比純多晶SnSe高了0.11.

【成果介紹】

使用高純度的SnSe粉末在室溫、單向壓力25.47Kgf/mm2作用下,形成塊狀固體。直徑8-10mm,厚度1-1.28mm。冷壓之后的樣品,使用Linseis的LSR-3系統(tǒng)原位測試樣品的塞貝克系數(shù)以及電阻率,并測試多次退火后樣品的的塞貝克系數(shù)。

 

【圖文示例】

 

  • 退火前樣品的XRD衍射圖;(b)退火后樣品的XRD衍射圖;(c)標(biāo)準(zhǔn)卡

(a)(b)退火前樣品中心和邊緣的SEM形貌圖;

(c)(d)退后后樣品中心和邊緣的SEM形貌圖;

 

(a)退火過程塞貝克系數(shù)隨溫度變化曲線;(b)退火過程電導(dǎo)率隨溫度變化曲線;(c)退火過程功率因子隨溫度變化曲線

退火對(duì)樣品影響巨大,退火前室溫塞貝克系數(shù)為150uVK-1,退火后室溫塞貝克系數(shù)為448uVK-1(第六次退火)

 

純多晶SnSe樣品LogK1-logT曲線

 

純多晶SnSe熱電優(yōu)值ZT隨溫度的變化曲線。

 

【結(jié)論】

退火工藝對(duì)冷壓純SnSe的塞貝克系數(shù)提高有積極的作用。純多晶SnSe晶格在300-800K熱導(dǎo)率的性能與之前報(bào)道的另一個(gè)純多晶SnSe相似,存在T-0.577的系數(shù)關(guān)系。終,熱電優(yōu)值在772K達(dá)到了0.11.

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